ocean i zachód słońca
28

Polscy bioinformatycy szukają odpowiedzi na temat początków życia

Polscy bioinformatycy obrali za swój cel początki życia. Ambitny i ciekawy temat, bo w jaki sposób wytłumaczyć coś tak wyjątkowego jak przemiana zwykłej nieożywionej materii w coś znacznie więcej, czyli życie.

Polscy naukowcy, superkomputery i początki życia

Serwis www.naukawpolsce.pap.pl informuje o pracy polskich bioinformatyków, którzy w poszukiwaniu odpowiedzi na trudne pytania, posługują się superkomputerami. Swoją drogą wydaje się to być dobrą metodą uzyskiwania dodatkowych informacji na – wydaje się – dowolne tematy, które są trudne do badania na inne sposoby. Niedawno pisałem na przykład o tym, że:

Naukowcy z Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (Francja), przeprowadzili serię komputerowych symulacji, które miały rzucić więcej światła na sytuację, gdy dochodziło do ochładzania się płynnej powierzchni młodej, skalistej planety oraz interakcji jakie w związku z tym zachodziły z jej tworzącą się atmosferą (z uwzględnieniem ilości energii dostarczanej przez Słońce).

Powyższy cytat dotyczy artykułu o dziejach planety Wenus, czyli… niezwykle niedostępnego miejsca, które jest zabójcze nawet dla elektroniki znajdującej się w lądujących tam sondach. Więcej na ten temat: Symulacje przemawiają za tym, że na Wenus mogły istnieć oceany wody.

Pierwsze życie

W swojej wypowiedzi dla PAP, bioinformatyk z Instytutu Informatyki Politechniki Poznańskiej i Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN, prof. Jacek Błażewicz wyjaśnia czym zajmuje się wraz z pozostałymi członkami zespołu. Przede wszystkim podał warunki, które powinny zostać spełnione, aby uznać coś za początki życia: struktura powinna być zdolna do powielania się oraz do przenoszenia informacji. Następnie profesor kontynuuje wyjaśnienia, wykorzystując do tego porównania do współczesnej elektroniki:

DNA jest jak w komputerze pamięć długotrwała – dysk czy taśma, na której zapisane są informacje. Białka z kolei są jak procesor – przetwarzają informacje. Natomiast RNA jest pośrednikiem, który przekazuje informacje z DNA, aby tworzyć białka. RNA byłby więc czymś w rodzaju mikroprocesora z pamięcią podręczną.

skały, skamieliny

Być może to cząsteczki RNA pojawiły się jako pierwsze i to właśnie one przyczyniły się do powstania białek i DNA? Żeby dowiedzieć się czegoś więcej i przetestować hipotezę, można oczywiście zdecydować się na symulację i właśnie tego podjął się polski zespół bioinformatyków. Prof. Jacek Błażewicz tłumaczy:

Zaproponowaliśmy, jak mógłby wyglądać szlak reakcji chemicznych, które mogły na Ziemi doprowadzić do powstania nukleotydów. Wyszliśmy od strony obliczeniowej.

RNA jest zbudowane z nukleotydów, więc pokazanie przebiegu reakcji, które mogły doprowadzić do ich powstania, jest zrozumiałym kierunkiem. Komputery o dużych mocach obliczeniowych pozwalają na zrobienie tego, co jest niemal niewykonalne bez ich pomocy.

Polscy naukowcy pokazali, że do powstania nukleotydów wystarczyłaby obecność metali, w związku z czym nie byłoby potrzeby np. na… uderzenie pioruna (w tzw. „pierwotną zupę” w której zrodziło się życie) niosącego ze sobą pokłady energii niezbędnej do wytworzenia się kwasów nukleinowych.

Więcej szczegółów dot. pracy polskiego zespołu znajduje się na stronie PAP.

Siła życiowa

Kiedyś ludzie byli przekonani o tym, że tajemnicza „siła życiowa” jest niezbędna do zachodzenia procesów w żywych organizmach, jednak niemiecki chemik Friedrich Wöhler obalił witalizm w chwili, w której otrzymał mocznik z substancji nieorganicznej (synteza Wöhlera). Można powiedzieć, że od tego momentu narodziła się chemia organiczna, a ludzie mogli zacząć myśleć o życiu jako o czymś, co nie wymaga zmyślonej „siły życiowej”, a zamiast tego wystarczą reakcje chemiczne, które można poznać i zrozumieć.

Mimo tego nikt nie wie jak dokładnie powstało życie, ale trzeba przyznać, że nawet nasze próby zrozumienia tematu i np. droga od witalizmu przez jego obalenie, aż po współczesne symulacje na superkomputerach… to już coś, co robi ważenie. Ciekawe co przyniesie przyszłośc.

I jeszcze polecam poniższy filmik o początkach życia z kanału „Stated Clearly”:

Źródło 1, 2

  • przem

    „bo w jaki sposób wytłumaczyć coś tak wyjątkowego jak przemiana zwykłej nieożywionej materii w coś znacznie więcej, czyli życie”.

    To proste nie da się tego wytłumaczyć, bo to nie możliwe. Nawet człowiek nie jest wstanie stworzyć życia a co dopiero kawałek skały, czy inna materia.

    • Rincewind

      Kiedyś człowiek nie był w stanie latać.

    • przem

      Masz racje i do tej zmiany była potrzebna inteligencja. Bardzo trafne porównanie ;-).

    • Rincewind

      Nie tylko to. Także wiedza.

    • przem

      Racja i jaki z tego wniosek ?

    • Rincewind

      Że to co nie jest możliwe teraz może być możliwe w przyszłości.

    • przem

      Nie, że materia nieożywiona nie posiada ani wiedzy ani inteligencji potrzebnej do stworzenia życia.

    • Rincewind

      Jestem wierzący ale kreacjonizm uważam za bzdurę. Bóg nie mógłby być tak leniwy aby stworzyć tak nudny i prostacki świat gdzie istnieje coś, co samo by nie mogło powstać. Tylko beznadziejny zegarmistrz sam co godzinę musi uderzać w dzwon.

    • laser raptor

      A może nie leniwy, tylko po prostu nie potrafił inaczej? Ciekawe, że kreacjoniści, jeszcze tego nie zauważyli. Że teoria, którą bronią, tak naprawdę umniejsza ich Bogu.

    • Rincewind

      Ja tam wierzę we wszechmocnego Boga a nie jakaś niedojdę, która nie potrafi nawet porządnego i składnego wszechświata stworzyć.

    • przem

      Więc jesteś wierzącym ewolucjonistą ? Co to za dziwne połączenie. Piękno tkwi w prostocie a świat nie jest nudny ani prostacki Panie Rincewind. Gdyby było tak jak mówisz to nie wiem jaka by miała być rola Boga w tym momencie w którego rzekomo wierzysz.

    • Rincewind

      Dziwne? Ani trochę biorąc pod uwagę, że ojcem genetyki , która opiera się na ewolucjoniźmie był duchowny. To raczej norma w przeciwieństwie do kreacjonizmu, którego się wypiera większość odłamów chrześcijańskich. Jaka rola? Jaka tylko zechce. Na tym polega bycie Bogiem: to on rozdaje role a nie musi przestrzegać czegoś, co mu niezbyt rozumni ludzie narzucą. Ja wierzę w Boga wszechmocnego. Ty w jakiegoś cieniasa, który musi spełniać swoją „rolę” bo inaczej świat się rozsypie na kawałki.

    • przem

      Nie wiem kim jest twój Bóg, ale na pewno nie jest tym którego znam z pisma świętego. Mój Bóg spełnił swoją rolę tworząc ten świat i życie na nim. Wierzę w stworzenie i jestem chrześcijaninem ale u ciebie chyba coś nie pasuje. Duchowny też może się mylić albo zbłądzić.

    • laser raptor

      Bóg stworzył świat, w taki sposób, aby życie mogło powstawać w nim samoistnie.

      Jeśli by czegoś takiego nie potrafił, tzn. najpierw musiał stworzyć wszechświat, a później samemu dodać do niego życie, to nie był by to już wszechmocny Bóg.

    • przem

      Nie widzę sensu tworzenia takiego świata z którego nie wiadomo co i czy cokolwiek powstanie. No i taka wizja w ogóle nie pokrywa się z treścią Biblii.

      Chyba raczej Bóg który potrafi stworzyć życie jest wszechmocny w przeciwieństwie do tego, który tego nie potrafi lub nie chce.

    • Rincewind

      Po prostu traktujesz Pismo Święte dosłownie. To smutne, że ktoś w dzisiejszych czasach opiera się na metaforach sprzed kilku tysięcy lat napisanych tak, by byle pasterz zrozumiał o co chodzi.

    • przem

      Smutne jest to, że ludzie wierzą we wszystko co zobaczą w książce, czy telewizji i traktują pismo jako jedną wielką metaforę. Wierzysz w ewolucję bo tak cię uczono i wpajano ci to przez całe życie. Kiedyś nie mogłem pogodzić faktu ewolucji i wiary, ale teraz wiem, że ewolucja to wyssana z palca teoria, po to by namieszać ludziom w głowach i odwrócić ich od wiary.

    • Rincewind

      Nauka to kłamstwa! Napisał człowiek na komputerze…

    • cogito

      w Twoim rozumowania jest zasadniczy błąd logiczny. Zakładasz, że życie powstało celowo.. a ono powstało przez przypadek. Nie musi istnieć inteligencja albo Bóg.. Bo życie nie powstało po coś. Powstało przypadkowo..

    • przem

      A jaki masz na to dowód co piszesz, skoro człowiek obecnie nawet nie wie jak życie samo mogło powstać. Do dzisiaj nie udało się nikomu w żadnych warunkach stworzyć życia, więc nie istnieje żaden dowód na przypadkowe jego powstanie. Nie logiczne jest twierdzenie, że ze związków chemicznych może nagle pojawić się komórka.

    • cogito

      a logiczne jest, że zostało stworzone? nie żartuj..

    • przem

      Patrząc na to jak bardzo skomplikowany jest sam kod dna, to czyjaś ingerencja jest bardziej prawdopodobna. Samo nic się w życiu nie dzieje.

  • Abotage

    Religijny flamewar za 3,2,1…

    • Rincewind

      0 i nic… A tak na to liczyłeś…

  • Tytuł trochę na wyrost. Różnica pomiędzy nukleotydem, a RNA jest taka jak między cegłą a wieżowcem z windami i klimatyzacją. Poza tym RNA nie działa samodzielnie, potrzebne jest jądro komórki z zapisanymi w DNA informacjami, potrzebne są białka, które stworzą z tego RNA. Potrzebny jest także materiał. Komórka ma to wszystko – ma zapisaną informację, ma też dostarczone materiały do budowy, ma też narzędzia. Tak więc RNA powstaje z informacji, przy pomocy narzędzi i jest zbudowany z dostarczonych materiałów. Jeżeli zabraknie jednego z tych czynników RNA nie powstanie. Nie możesz zgromadzić kupy cegieł i oczekiwać, że same się przekształcą w strukturę jaką jest dom.
    https://youtu.be/umQeUnqkkXE?t=6m15s

  • Ed

    Jedynym sposobem na znalezienie początków jest wynalezienie maszyny czasu i cofnięcie się. A że nie możliwe jest cofanie w czasie, więc nie ma żadnego sposobu.

    • Piotr Potulski

      Komentarz zawierający przynajmniej 2 nieprawdy:
      1 Nie trzeba się fizycznie cofać w czasie, żeby stwierdzić że coś się stało i w jaki sposób. Wystarczy zbadać pozostawione ślady.
      2. Fakt, że aktualnie nie możemy podróżować w czasie, który postrzegamy jako wymiar jednokierunkowy, nie oznacza jeszcze, że nie jest to możliwe w innym miejscu, zakresie, czy użyciu innych, nieznanych nam technologii.

    • Rincewind

      Marny to sposób, bo obserwator mógłby zakłócić ten proces. A podróże w czasie nie są nie możliwe. Po prostu o żadnej nam nie wiadomo, ale jeśli czas jest wymiarem to teoretycznie się da. Oczywiście w przyszłości może się to okazać niemożliwe ale na obecny stan wiedzy jedyne co jest pewne w tej kwestii to to, że nie wiadomo.